一般情况下，神经元特异性烯醇化酶正常值为0–17.0ng/ml，它是参与糖酵解途径的烯醇化酶中的一种，一般存在于神经组织和神经内分泌组织中，其他组织当中比较少见。因此可以作为一种特异性的诊断指标进行看待，并且也有一部分评估预后的参考。
小细胞肺癌患者神经元特异性烯醇化酶明显增高，与临床分期如疾病进展有很大的相关性。非小细胞肺癌患者并无明显增高，因此可以做很好的鉴别，并且对小细胞肺癌的监测病情变化、疗效评价及复发程度都具有重要的临床价值。而且对小细胞肺癌放疗的疗效最佳，并且同时配合化疗也能够起到较好的预防复发的效果。
在神经母细胞瘤当中，神经元特异性烯醇化酶测定值也可以明显增高，并且与病期及预后相关。积极测定数值变化对神经母细胞肿瘤的早期诊断及预后判断具有较高的临床价值。
当然数值的增高还可见于甲状腺髓样癌、嗜铬细胞瘤、黑色素瘤、胰腺内分泌瘤等。所以积极的进行相关诊断和治疗非常重要。